Simulative Erdbebenschadensmodellierung auf Grundlage der EMS-98 - Realitätsnähe und Prognosetauglichkeit

International liegen verschiedene Schadensmodelle vor, um die strukturelle Schädigung des Bauwerksbestands und die daraus resultierenden Verluste infolge Erdbebeneinwirkung zu quantifizieren. Die Anwendung der verschiedenen Schadensfunktionstypen für eine realitätsnahe Ermittlung der Schäden setzt eine detaillierte Kenntnis des Bauwerksbestands und seiner Verletzbarkeit sowie der standortspezifischen Untergrundbedingungen voraus. Das am Zentrum für die Ingenieuranalyse von Erdbebenschäden der Bauhaus-Universität Weimar im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) entwickelte intensitätsbasierte Schadensmodell für die allgemeine Bebauung wurde an den gemeldeten Verlusten des Albstadt-Erdbebens von 1978 validiert. Eine Betrachtung der Streubreiten und Unsicherheiten in der Verteilung der Schadensgrade Di sowie die Spiegelung an vergleichbaren Schadensmodellen stand bisher noch aus. Die Re-Evaluation der untersuchten Modellansätze erfolgt im Beitrag an den durch unterschiedliche Standortintensitäten gekennzeichneten Erdbebenereignissen (Albstadt 1978, L'Aquila 2009) anhand der real aufgetretenen Bauwerksschäden. Im Rückblick auf die DFNK-Studie werden die Ergebnisse für den Großstadtraum Köln nochmals mit neuen Bauwerksdaten und dem erweiterten Schadensmodell überprüft. Die im DFNK aggregiert beschriebene Bauwerksverletzbarkeit wird auf den Einzelbauwerksbestand übertragen und der Einfluss auf die Erdbebenszenarien untersucht. Die Streuung der strukturellen Schäden und der Verluste wird durch Monte-Carlo-Simulationen berücksichtigt. Die Veränderungen der Ergebnisse gegenüber der DFNK-Studie werden ausgewiesen und diskutiert.

Simulative earthquake damage modeling based on EMS-98 - reliability and predictability
Internationally, various damage models exist to quantify the structural damage to the structure and the resulting losses due to seismic action. The application of the different types of damage functions for a realistic assessment of damage requires a detailed knowledge of the structure and its vulnerability and site-specific conditions. The intensity-based damage model for general building stock, developed at the Earthquake Damage Analysis Center of the Bauhaus-Universität Weimar within the framework of the German Research Network Natural Disasters (DFNK), was validated on the mean damage grades Dm and the reported losses of the 1978 Albstadt earthquake. A consideration of the spreads and uncertainties in the distribution of damage grades Di as well as the mirroring of comparable damage models was still pending. The validation and evaluation of the investigated model approaches is carried out in the paper on the basis of the distribution of the actually occurred structural damages of the seismic events characterized by different site intensities (e.g. Albstadt 1978, L'Aquila 2009). Looking back at the study of DFNK, the results for the metropolitan area of Cologne will be examined again with new building data and the extended damage model. The building vulnerability, aggregated in the DFNK, is transferred to the individual building stock and the influence on the earthquake scenarios is examined. The scatter of structural damage and losses are taken into account by Monte Carlo simulations. The changes in the results compared to the DFNK study are identified and discussed.